Учёные разработали инновационный метод повышения стабильности и эффективности органических светодиодов (OLED), — технологии, широко используемой в смартфонах, телевизорах и других электронных дисплеях. Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, представляет новый тип молекул, который может значительно продлить срок службы OLED-устройств.

Команда исследователей разработала уникальные «жёстко плоские молекулы с переносом заряда», которые обеспечивают лучший сбор триплетов — процесс, повышающий эффективность органических светодиодов за счёт термически активированной замедленной флуоресценции (TADF). Эти молекулы ломают существующие представления о возбуждённых состояниях внутримолекулярного переноса заряда, требуя разработки новой модели, связывающей молекулярные паттерны связей, приводящие к разрыву молекулярного сопряжения в возбужденном состоянии.

«Эти новые молекулы представляют собой шаг вперёд в нашем понимании фундаментальных идей о возбуждённых состояниях внутримолекулярного переноса заряда. Концептуально они ломают все наши текущие представления об этих возбуждённых состояниях, и для объяснения этого нового явления была разработана совершенно новая модель», — заявил один из исследователей.

В отличие от обычных молекул OLED, которые имеют тенденцию терять устойчивость, новая конструкция сохраняет стабильную структуру, гарантируя более длительную работу устройства. OLED-дисплеи известны своими яркими цветами и энергоэффективностью, но часто имеют ограниченный срок службы. Новый подход может сделать OLED-устройства более долговечными, что снизит необходимость в частой замене.

«Эти молекулы, называемые "жёстко плоскими молекулами с переносом заряда", обеспечивают лучший сбор триплетов, что повышает эффективность органических светодиодов. В отличие от обычных молекул OLED, которые имеют тенденцию скручиваться и терять устойчивость, эта новая конструкция сохраняет стабильную структуру, гарантируя более длительную работу устройства», — пояснил другой исследователь.

Эта разработка может иметь последствия и за пределами OLED, с потенциальными применениями в биовизуализации и фотокатализе, где ценно стабильное, высокоэффективное излучение света. Улучшение стабильности и эффективности OLED-устройств может привести к более широкому распространению этой технологии и снижению экологического воздействия электронных отходов.